Мониторинг мерзлоты в Норильске. Новый уровень
30.07.2024
Участники второй летней полевой школы подвели итоги двухнедельного интенсива. Школа – совместный проект ЗГУ имени Н.М. Федоровского и МГУ имени М.В. Ломоносова, который второй год реализуется при поддержке Заполярного филиала «Норникеля».
Год назад перед студентами Московского и Заполярного государственных университетов стояла задача провести рекогносцировочные исследования, чтобы определить, где нужно разместить мерзлотные полигоны. Сейчас молодые ученые перешли в другую стадию – непосредственно проведение мониторинга.
В итоге удалось достичь общей цели летних школ – помочь организовать региональную систему фонового мониторинга мерзлоты на территории площадью 8 000 км2. Разветвлённая система из 23 мерзлотных скважин позволяет в режиме реального времени собирать данные о состоянии вечной мерзлоты от Норильского промышленного района до Дудинки и строить долгосрочные прогнозы.
Павел Котов, директор Научно-исследовательского центра технологий строительства и мониторинга зданий и сооружений Арктики ЗГУ:
«Наш анализ показал, что, используя наши мерзлотные полигоны, мы можем характеризовать геокриологические условия 80% территории. В этом году мы, по сути, заложили первый цикл мониторинговых измерений, которые планируется повторять ежегодно. Это позволит фиксировать, как меняются условия, как развиваются мерзлотные процессы. И чем больше данных мы будем набирать, тем больше закономерностей сможем выявлять, а на основе этих данных — строить математические модели».
Что успели за две недели
Это были сложные дни, когда нужно было вставать в 7 утра, ложиться в час ночи, а на следующий день снова в 7 утра вставать, признались участники школы. За короткий срок нужно было решить большое количество задач и обследовать все мерзлотные полигоны. На каждом участке исследователи проводили комплекс работ:
• ландшафтное районирование (изучали компоненты каждого ландшафта растительный покров на территории, обводнение, состав отложений, глубину сезонного оттаивания и как они распространены по территории полигона);
• геофизические исследования (электротомография, зондирование становлением поля в ближней зоне, георадиолокационное зондирование, впервые применили электромагнитное профилирование);
• наблюдение за геокриологическими процессами.
К местам исследований студенты приезжали подготовленными. Скважины глубиной от 10 до 20 метров, оборудованные термометрическими косами, непрерывно передают данные на сервер Заполярного госуниверситета. В районе реки Ямная находится самая глубокая, 200-метровая скважина, которая позволяет получить данные о строении мерзлоты. Зная геологическое строение и распределение температур по глубине на каждой площадке, исследователи могли проводить интерпретацию геофизических методов на более высоком качественном уровне.
«Добавилось много априорной информации по геологическому строению, по температурному режиму. Всё это помогло в интерпретации геофизических данных. Но самое главное новшество школы в том, что мы начали изучать мерзлотные процессы. Заложили наблюдения за термокарстовыми озерами в нескольких локациях, которые имеют разное геологическое строение», — заявил Павел Котов.
«Мало кто так подробно изучал термокарст на данной территории за всю историю наблюдений, — подчеркнул доцент кафедры геокриологии МГУ Алексей Гунар. — Мы сделали геофизические профили прямо через термокарстовое озеро, установили термометрическое оборудование на дне. Спустя год посмотрим, как ведет себя температура на дне водоемов, и выполним на основе этих данных тепловое моделирование, чтобы понять, какая скорость развития этого процесса, какая динамика. Впоследствии такие данные могут помочь нам прогнозировать процессы при освоении новой территории».
Руководители школы были единодушны в том, что студенты в этот раз не просто выполняли работы, которые им поручали, а сами предлагали идеи, как решить ту или иную задачу, как обработать данные. По оценкам аспиранта МГУ Василисы Розенберг, такая практика позволяет дополнить хороший теоретический багаж важными практическими навыками. Полученный в Норильске опыт пригодится дипломированным геокриологам в повседневной работе.
Подробнее в источнике: Заполярный государственный университет
Год назад перед студентами Московского и Заполярного государственных университетов стояла задача провести рекогносцировочные исследования, чтобы определить, где нужно разместить мерзлотные полигоны. Сейчас молодые ученые перешли в другую стадию – непосредственно проведение мониторинга.
В итоге удалось достичь общей цели летних школ – помочь организовать региональную систему фонового мониторинга мерзлоты на территории площадью 8 000 км2. Разветвлённая система из 23 мерзлотных скважин позволяет в режиме реального времени собирать данные о состоянии вечной мерзлоты от Норильского промышленного района до Дудинки и строить долгосрочные прогнозы.
Павел Котов, директор Научно-исследовательского центра технологий строительства и мониторинга зданий и сооружений Арктики ЗГУ:
«Наш анализ показал, что, используя наши мерзлотные полигоны, мы можем характеризовать геокриологические условия 80% территории. В этом году мы, по сути, заложили первый цикл мониторинговых измерений, которые планируется повторять ежегодно. Это позволит фиксировать, как меняются условия, как развиваются мерзлотные процессы. И чем больше данных мы будем набирать, тем больше закономерностей сможем выявлять, а на основе этих данных — строить математические модели».
Что успели за две недели
Это были сложные дни, когда нужно было вставать в 7 утра, ложиться в час ночи, а на следующий день снова в 7 утра вставать, признались участники школы. За короткий срок нужно было решить большое количество задач и обследовать все мерзлотные полигоны. На каждом участке исследователи проводили комплекс работ:
• ландшафтное районирование (изучали компоненты каждого ландшафта растительный покров на территории, обводнение, состав отложений, глубину сезонного оттаивания и как они распространены по территории полигона);
• геофизические исследования (электротомография, зондирование становлением поля в ближней зоне, георадиолокационное зондирование, впервые применили электромагнитное профилирование);
• наблюдение за геокриологическими процессами.
К местам исследований студенты приезжали подготовленными. Скважины глубиной от 10 до 20 метров, оборудованные термометрическими косами, непрерывно передают данные на сервер Заполярного госуниверситета. В районе реки Ямная находится самая глубокая, 200-метровая скважина, которая позволяет получить данные о строении мерзлоты. Зная геологическое строение и распределение температур по глубине на каждой площадке, исследователи могли проводить интерпретацию геофизических методов на более высоком качественном уровне.
«Добавилось много априорной информации по геологическому строению, по температурному режиму. Всё это помогло в интерпретации геофизических данных. Но самое главное новшество школы в том, что мы начали изучать мерзлотные процессы. Заложили наблюдения за термокарстовыми озерами в нескольких локациях, которые имеют разное геологическое строение», — заявил Павел Котов.
«Мало кто так подробно изучал термокарст на данной территории за всю историю наблюдений, — подчеркнул доцент кафедры геокриологии МГУ Алексей Гунар. — Мы сделали геофизические профили прямо через термокарстовое озеро, установили термометрическое оборудование на дне. Спустя год посмотрим, как ведет себя температура на дне водоемов, и выполним на основе этих данных тепловое моделирование, чтобы понять, какая скорость развития этого процесса, какая динамика. Впоследствии такие данные могут помочь нам прогнозировать процессы при освоении новой территории».
Руководители школы были единодушны в том, что студенты в этот раз не просто выполняли работы, которые им поручали, а сами предлагали идеи, как решить ту или иную задачу, как обработать данные. По оценкам аспиранта МГУ Василисы Розенберг, такая практика позволяет дополнить хороший теоретический багаж важными практическими навыками. Полученный в Норильске опыт пригодится дипломированным геокриологам в повседневной работе.
Подробнее в источнике: Заполярный государственный университет